1
00:00:05,943 --> 00:00:10,763
Nel 1884, la fortuna di un paziente
sembrò andare di male in peggio.

2
00:00:10,763 --> 00:00:14,268
Questo paziente aveva un cancro
al collo che cresceva velocemente,

3
00:00:14,268 --> 00:00:18,909
e poi si prese un'infezione batterica
cutanea non correlata al cancro.

4
00:00:18,909 --> 00:00:21,619
Ma dopo poco, successe
qualcosa di inaspettato:

5
00:00:21,619 --> 00:00:26,670
man mano che l'infezione guariva,
anche il cancro iniziò a regredire.

6
00:00:26,670 --> 00:00:31,531
Quando il dottor William Coley
visitò il paziente sette anni dopo,

7
00:00:31,531 --> 00:00:34,441
non c'era alcun segno visibile del cancro.

8
00:00:34,441 --> 00:00:37,763
Coley credeva che stesse succedendo
qualcosa di incredibile:

9
00:00:37,763 --> 00:00:41,722
l'infezione batterica aveva stimolato
il sistema immunitario del paziente

10
00:00:41,722 --> 00:00:43,710
a combattere il cancro.

11
00:00:43,710 --> 00:00:46,504
La fortunata scoperta di Coley
lo portò ad aprire la strada

12
00:00:46,504 --> 00:00:51,777
all'iniezione intenzionale di batteri
per curare il cancro con successo.

13
00:00:51,777 --> 00:00:55,867
Più di 100 anni dopo, i biologi sintetici
hanno trovato un modo ancora migliore

14
00:00:55,867 --> 00:00:58,954
di usare questi alleati
una volta improbabili:

15
00:00:58,954 --> 00:01:04,040
programmarli per trasportare i medicinali
in modo sicuro direttamente ai tumori.

16
00:01:04,040 --> 00:01:07,670
Il cancro si sviluppa quando
le funzioni delle cellule si alterano,

17
00:01:07,670 --> 00:01:12,534
inducendole a moltiplicarsi rapidamente
e formare dei noduli chiamati tumori.

18
00:01:12,534 --> 00:01:16,914
I trattamenti come la radioterapia,
la chemioterapia e l'immunoterapia

19
00:01:16,914 --> 00:01:20,799
cercano di uccidere le cellule maligne,
ma possono colpire tutto il corpo

20
00:01:20,799 --> 00:01:23,741
e danneggiare i tessuti sani nel processo.

21
00:01:23,741 --> 00:01:26,302
Tuttavia, alcuni batteri 
come l'Escherichia coli

22
00:01:26,302 --> 00:01:31,528
hanno il vantaggio unico di crescere
selettivamente all'interno dei tumori.

23
00:01:31,528 --> 00:01:35,478
Di fatto, il nucleo di un tumore
costituisce un ambiente ideale

24
00:01:35,478 --> 00:01:39,507
in cui possono moltiplicarsi in sicurezza,
al riparo dalle cellule immunitarie.

25
00:01:39,507 --> 00:01:41,382
Invece di causare un'infezione,

26
00:01:41,382 --> 00:01:45,077
i batteri possono essere riprogrammati
per trasportare i farmaci anti-cancro,

27
00:01:45,077 --> 00:01:49,377
che si comportano come un trojan horse,
colpendo il tumore dall'interno.

28
00:01:49,987 --> 00:01:55,114
L'idea di programmare i batteri
per percepire e reagire in modi nuovi

29
00:01:55,114 --> 00:01:59,024
è un obiettivo primario
nel campo della biologia sintetica.

30
00:01:59,644 --> 00:02:01,984
Ma come si possono programmare i batteri?

31
00:02:01,984 --> 00:02:05,243
La chiave è la manipolazione del loro DNA.

32
00:02:05,243 --> 00:02:08,766
Inserendo delle sequenze
genetiche particolari nei batteri,

33
00:02:08,766 --> 00:02:12,055
questi possono essere indotti
a sintetizzare molecole diverse,

34
00:02:12,055 --> 00:02:15,501
incluse quelle che inibiscono
la crescita del cancro.

35
00:02:15,501 --> 00:02:18,612
Possono anche essere indotte
a comportarsi in modi molto precisi

36
00:02:18,612 --> 00:02:21,071
con l'aiuto di circuiti biologici.

37
00:02:21,071 --> 00:02:25,235
Questi programmano diverse reazioni
in base alla presenza, all'assenza

38
00:02:25,235 --> 00:02:27,811
o alla combinazione di certi fattori.

39
00:02:27,811 --> 00:02:31,557
Per esempio, i tumori hanno
bassi livelli di ossigeno e pH

40
00:02:31,557 --> 00:02:34,290
e producono specifiche
molecole in eccesso.

41
00:02:34,960 --> 00:02:39,499
I biologici sintetici possono programmare
i batteri per rilevare quelle condizioni,

42
00:02:39,499 --> 00:02:43,592
e, così facendo, reagire ai tumori
evitando i tessuti sani.

43
00:02:44,442 --> 00:02:50,307
Un tipo di circuito biologico, conosciuto
come circuito di lisi sincronizzato

44
00:02:50,307 --> 00:02:53,309
permette ai batteri non solo
di trasportare farmaci,

45
00:02:53,309 --> 00:02:55,869
ma di farlo secondo
uno schema predefinito.

46
00:02:55,869 --> 00:02:58,549
Innanzitutto, per evitare
di danneggiare il tessuto sano,

47
00:02:58,549 --> 00:03:02,349
la produzione di farmaci anti-cancro
comincia con la crescita dei batteri,

48
00:03:02,349 --> 00:03:04,932
il che si verifica solo
all'interno del tumore stesso.

49
00:03:05,392 --> 00:03:07,884
In seguito, dopo aver prodotto il farmaco,

50
00:03:07,884 --> 00:03:10,881
un interruttore fa esplodere i batteri

51
00:03:10,881 --> 00:03:13,740
quando raggiungono una soglia
di popolazione critica.

52
00:03:13,970 --> 00:03:18,422
Ciò rilascia il farmaco e al contempo
riduce la popolazione batterica.

53
00:03:18,742 --> 00:03:22,457
Tuttavia, una certa percentuale
di batteri rimane in vita

54
00:03:22,457 --> 00:03:24,399
per ricostituire la colonia.

55
00:03:24,649 --> 00:03:28,837
Infine, il numero aumenta ancora
fino ad attivare di nuovo l'interruttore

56
00:03:28,837 --> 00:03:30,908
e continuare il ciclo.

57
00:03:30,908 --> 00:03:33,868
Questo circuito può essere perfezionato
per trasportare farmaci

58
00:03:33,868 --> 00:03:37,588
con qualsiasi schema temporale
vada meglio per combattere il cancro.

59
00:03:37,858 --> 00:03:42,108
Questo approccio si è rivelato promettente
negli studi clinici con i topi.

60
00:03:42,388 --> 00:03:46,648
Non solo gli scienziati hanno eliminato
con successo i linfomi

61
00:03:46,648 --> 00:03:51,604
iniettati con batteri, ma l'iniezione
ha stimolato il sistema immunitario

62
00:03:51,604 --> 00:03:55,644
preparando le cellule immunitarie
a identificare e attaccare nuovi linfomi

63
00:03:55,644 --> 00:03:57,804
in altre parti del topo.

64
00:03:57,974 --> 00:03:59,792
Al contrario di molte terapie,

65
00:03:59,792 --> 00:04:02,812
i batteri non colpiscono
un tipo specifico di cancro,

66
00:04:02,812 --> 00:04:07,734
ma piuttosto le caratteristiche generali
che tutti i tumori solidi condividono.

67
00:04:07,974 --> 00:04:12,079
Inoltre, i batteri programmati 
non si limitano a combattere il cancro.

68
00:04:12,079 --> 00:04:15,049
Possono fungere da sensori sofisticati

69
00:04:15,049 --> 00:04:17,800
che monitorano le zone potenziali
di future malattie.

70
00:04:17,800 --> 00:04:22,129
I batteri probiotici buoni potrebbero
rimanere dormienti nel nostro intestino,

71
00:04:22,269 --> 00:04:25,388
dove potrebbero rilevare, prevenire
e trattare i disturbi

72
00:04:25,388 --> 00:04:27,568
prima che si presentino i sintomi.

73
00:04:28,018 --> 00:04:31,830
I progressi tecnologici hanno generato
entusiasmo per un futuro

74
00:04:31,830 --> 00:04:35,421
con farmaci personalizzati,
guidato da nanorobot meccanici.

75
00:04:35,911 --> 00:04:38,090
Ma grazie a milioni di anni di evoluzione,

76
00:04:38,090 --> 00:04:40,634
potremmo già avere un punto di partenza

77
00:04:40,634 --> 00:04:44,114
nell'inaspettata
forma biologica dei batteri.

78
00:04:44,584 --> 00:04:46,933
Aggiungiamo al tutto la biologia sintetica

79
00:04:46,933 --> 00:04:49,810
e chissà cosa potrebbe
essere possibile a breve.